KR100314830B1 - Method for fabricating field emission display device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for fabricating a field emission display device is provided to simplify a fabrication process and reduce a fabrication cost by forming a structure for lengthening a lifetime of a cathode without performing a gate aperture fabrication process. CONSTITUTION: A cathode electrode(12) is formed on a substrate(11). An insulating layer(13) having an aperture is formed on the cathode electrode(12). The insulating layer(13) is etched by using photoresist(21). The photoresist(21) is removed and an isolation layer(22) is formed on the insulating layer(13). In the process for forming the isolation layer, the substrate(11) is rotated and an incline deposition process is performed by using an electron beam deposition device. A diamond cathode(20) and a diamond layer(23) are formed within the aperture of the insulating layer(13) by using diamond. The isolation layer(22) is removed by performing a liftoff process.

Description

전계방출 표시장치의 제조방법Manufacturing method of field emission display device

본 발명은 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device)의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 평판 표시소자(Flat Panel Display)에 적용할 수 있는 전계방출 화상표시장치의 제조시에 특히 대형화에 필요한 전계방출 캐소드를 미세구조의 게이트 애퍼쳐(Gate Aperture) 제작공정을 사용하지 않으면서 캐소드의 수명을 크게 연장시킬 수 있는 구조로 제작하므로써 제작공정을 단순화시킬 수 있으며 제작단가를 낮출 수 있는 전계방출 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a field emission display device, and more particularly, to a large size in the manufacture of a field emission image display device applicable to a flat panel display. The required field emission cathode is manufactured in a structure that can greatly extend the life of the cathode without using the microstructured gate aperture fabrication process, thereby simplifying the fabrication process and reducing the manufacturing cost. A method for manufacturing a display device.

현재의 화상표시장치로는 크게 음극선관인 CRT(Cathod Ray Tube)와 최근 급격히 각광을 받고 있는 평판 표시소자인 액정표시소자(LCD), 플라즈마 표시소자 (PSP), 형광표시소자(VFD)등으로 구분할 수 있다.Current image display devices can be largely classified into cathode ray tube (CRT), liquid crystal display (LCD), plasma display (PSP), fluorescent display (VFD), etc. Can be.

한편, CRT의 경우 화질 및 밝기측면에서는 상당히 양호한 성능을 가지고 있으나 크기가 증가함에 따라 부피 및 무게적인 측면에서는 매우 불리한 단점을 가지고 있다. 반면, 평판 표시소자의 경우에는 부피 및 무게측면에서 CRT보다 매우 유리한 장점을 가지고 있으나 화질의 열세 및 밝기측면에서는 CRT의 화질보다 아직까지 떨어지는 단점을 가지고 있다. 그러나, 최근에 와서 반도체 제작기술의 급격한 발전에 의해서 전자방출 캐소드를 미세가공하여 전계방출 캐소드를 제작하여 화상 표시소자에 적용할 수 있게됨에 따라 CRT의 화질성능을 가짐과 동시에 평판 포시소자의 형태를 유지시킬 수 있는 전계방츄출 표시장치가 활발히 연구개발되고 있다.On the other hand, CRT has a very good performance in terms of image quality and brightness, but has a disadvantage in terms of volume and weight as the size is increased. On the other hand, the flat panel display device has a very advantageous advantage over the CRT in terms of volume and weight, but inferior to the quality of the CRT in terms of quality and brightness. However, in recent years, due to the rapid development of semiconductor manufacturing technology, electron emission cathodes can be micro-processed to produce field emission cathodes, which can be applied to image display devices. Field emission display devices that can be maintained are actively researched and developed.

종래의 경우, 전계방출 표시장치는 대표적인 제조방법인 스핀트(Spindt) 방식에 의해 제작되었는데, 이때 가장 핵심이 되는 기술로는 서브미크론 크기의 선단(submicron apex)을 갖는 캐소드 팁 형성기술과 게이트 전극에 형성되는 게이트 에퍼쳐 형성기술이 매우 큰 비중을 차지하고 있었다.In the conventional case, the field emission display device is manufactured by the spindt method, which is a typical manufacturing method, and the most important techniques include a cathode tip forming technique having a submicron sized tip and a gate electrode. The gate aperture formation technology formed on the top surface was very large.

제1도는 종래의 방법에 따른 전계방출 캐소드를 갖는 전계방출 표시장치의 단면도를 나타낸 것으로, 이러한 전계방출 표시장치는 기판(1)상의 캐소드 전극(2)위에 원형 패턴의 애퍼쳐를 갖도록 절연체층(3) 및 게이트 전극(4)을 형성시키고, 그 절연체층(3) 및 게이트 전극(4)의 애퍼쳐내에 원추형 캐소드(10)를 형성시켜서 된 구조에 특징이 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a field emission display device having a field emission cathode according to a conventional method. The field emission display device includes an insulator layer (not shown) having a circular pattern of apertures on a cathode electrode 2 on a substrate 1. 3) and the gate electrode 4 are formed, and the conical cathode 10 is formed in the insulator layer 3 and the aperture of the gate electrode 4, and it is characteristic in the structure.

그러나, 이러한 구조의 전계방출 표시장치의 제조시, 게이트 전극에 형성되는 게이트 애퍼쳐는 포토리소그래피(photolithography)공정에 의해서 형성될 수 있으나, 포토리소그래피공정에서 사용되는 패턴 노광장치의 자외선 파장 0.4㎛정도의 H선이 사용되기 때문에 패턴이 형성될 수 있는 최소 패턴크기의 한계가 1.5㎛정도로 제한되므로 스핀트방식에 의해 게이트 애퍼쳐를 형성시키는 데에는 많은 문제점이 있었다. 또한, 대형화 개발시에는 새로운 리소그래피(lithography)장치의 개발이 요구되므로 대형 전계방출 표시장치의 개발에 큰 문제점을 가지고 있었으며, 마이크로팁 캐소드의 경우에는 팁 선단이 약 50nm정도의 반경을 가지게 되므로 진공영역내의 잔류기체들에 의한 이온 충돌현상(ion bombardment)의 발생시 팁의 선단이 파괴되므로 캐소드의 수명이 매우 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.However, when manufacturing the field emission display device having such a structure, the gate aperture formed on the gate electrode may be formed by a photolithography process, but the ultraviolet wavelength of about 0.4 μm of the pattern exposure apparatus used in the photolithography process Since the H line of is used, the limit of the minimum pattern size at which the pattern can be formed is limited to about 1.5 μm, so there are many problems in forming the gate aperture by the spin method. In addition, the development of a large-scale lithography apparatus required development of a large sized field emission display device, which has a big problem.In the case of a microtip cathode, the tip tip has a radius of about 50 nm, so that the inside of the vacuum region When the ion bombardment caused by residual gases occurs, the tip of the tip is destroyed, and thus the cathode life is very short.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결할 뿐만 아니라 제작공정을 단순화시킬 수 있고 제작단가를 낮출 수 있는 전계방출 표시장치의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a field emission display device which can not only solve the above problems but also simplify the manufacturing process and lower the manufacturing cost.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 전계방출 표시장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a field emission display device manufactured by the above method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전계방출 표시장치의 제조방법은, 전계방출 표시장치의 제조방법에 있어서 a) 기판위에 캐소드 전극을 형성시키고 그 위에 절연체층을 형성시키는 공정; b) 포토리지스트를 사용하여 상기 절연체층을 식각시키는 공정; c) 포토리지스트를 제거하고 절연체층 위에 분리층을 형성시키는 공정; d) 다이아몬드를 사용하여 박막형 다이아몬드 캐소드와 다이아몬드층을 형성시키는 공정; 및 e) 리프트 오프공정에 의해 분리층 및 다이아몬드층을 제거시키는 공정으로 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a field emission display device comprising the steps of: a) forming a cathode electrode on a substrate and forming an insulator layer thereon; b) etching the insulator layer using a photoresist; c) removing the photoresist and forming a separation layer over the insulator layer; d) forming a thin diamond type cathode and a diamond layer using diamond; And e) removing the separation layer and the diamond layer by a lift off process.

한편, 본 발명의 전계방출 표시장치는 전계방출 표시소자에 있어서, 캐소드 전극위에 원형 패턴의 애퍼쳐를 갖는 절연체층을 형성시키고, 그 절연체층의 애퍼쳐내에 다이아몬드 캐소드를 형성시켜서 된 것에 특징이 있다.On the other hand, the field emission display device of the present invention is characterized in that in the field emission display device, an insulator layer having an aperture of a circular pattern is formed on the cathode electrode, and a diamond cathode is formed in the aperture of the insulator layer. .

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

현재, 반도체 제직기술의 급격한 발전에 의해서 전자방출 캐소드를 미세가공하여 전계방출 캐소드를 제작하여 화상 표시소자에 적용할 수 있게됨에 따라 CRT의 화질성능을 가짐과 동시에 평판 표시소자의 형태를 유지시킬 수 있는 전게방출 표시장치가 활발히 연구개발되고 있다.At present, due to the rapid development of the semiconductor weaving technology, the electron emission cathode can be microfabricated to produce a field emission cathode and applied to an image display device, thereby maintaining the image quality of the CRT and maintaining the shape of the flat panel display device. There is an active research and development of the display device.

전계방출 표시장치는 전술한 바와 같이 대표적인 제조방법인 스핀트 방식에 의해 제작되고 있으며 그중에서도 캐소드 팁 형성기술과 게이트 애퍼쳐 형성기술이 매우 큰 비중을 차지하고 있지만, 기존의 방법으로 제작된 전계방출 표시장치는 많은 문제점을 내재하고 있었다.As described above, the field emission display device is manufactured by the spin method, which is a typical manufacturing method. Among them, the cathode tip forming technology and the gate aperture forming technology occupy a very large portion, but the field emission display device manufactured by the conventional method is used. Had many problems.

본 발명자는 전술한 문제점을 개선하기 위하여 연구를 거듭한 결과, 미세구조의 게이트 애퍼쳐 제작공정을 사용하지 않으면서도 캐소드의 수명을 크게 증가시킬 수 있는 본 발명의 전계방출 표시장치의 제조방법을 개발한 것이다.The present inventors have conducted a number of studies to improve the above-mentioned problems. As a result, the present invention has developed a method of manufacturing the field emission display device of the present invention, which can greatly increase the lifetime of a cathode without using a gate structure fabrication process of a microstructure. It is.

제2도는 본 발명에 따른 전계방출 캐소드를 갖는 전계방출 표시장치의 단면도이고, 제3(가) ∼ (마)도는 본 발명에 따른 전계방출 캐소드의 제조공정도로서, 도면중 부호 11은 기판, 12는 캐소드 전극, 13은 절연체층, 15는 진공 영역, 16은 형광체층, 17은 에노드 전극, 18은 페이스 플레이트 글라스, 19는 격벽, 20은 다이아몬드 캐소드, 21은 포토리지스트, 22는 분리층, 23은 다이아몬드층이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a field emission display device having a field emission cathode according to the present invention, and FIGS. 3A to 3E are manufacturing process diagrams of the field emission cathode according to the present invention. Cathode electrode, 13 insulator layer, 15 vacuum area, 16 phosphor layer, 17 anode electrode, 18 faceplate glass, 19 partition wall, 20 diamond cathode, 21 photoresist, 22 separation layer, 23 is a diamond layer.

제2도에 의하면, 본 발명의 전계방출 표시장치의 제조방법은 a) 기판(11)위에 캐소드 전극(12)을 형성시키고 그 위에 절연체층(13)을 형성시키는 공정; b) 포토리지스트(21)를 사용하여 상기 절연체층(13)을 식각시키는 공정; c) 포토리지스트(21)를 제거하고 절연체층(13) 위에 분리층(22)을 형성시키는 공정; d) 다이아몬드를 사용하여 다이아몬드 캐소드(20)와 다이아몬드층(23)을 형성시키는 공정; 및 e) 리프트 오프 공정에 의해 분리층(22) 및 다이아몬드층(23)을 제거시키는 공정으로 이루어지는 것에 특징이 있다.According to FIG. 2, the manufacturing method of the field emission display device of the present invention comprises the steps of: a) forming a cathode electrode 12 on a substrate 11 and forming an insulator layer 13 thereon; b) etching the insulator layer 13 using a photoresist 21; c) removing the photoresist 21 and forming a separation layer 22 on the insulator layer 13; d) forming a diamond cathode 20 and a diamond layer 23 using diamond; And e) removing the separation layer 22 and the diamond layer 23 by a lift-off process.

한편, 제3(가) ∼ (마)도를 참조하여 본 발명에 따른 전계방출 캐소드의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, with reference to the third (a) to (e) will be described a method for producing a field emission cathode according to the present invention.

먼저 글래스 기판(11)위에 캐소드 전극(12)을 형성시키고 그 위에 절연체층 (13)을 형성시킨다(제3(가)도 참조).First, the cathode electrode 12 is formed on the glass substrate 11, and the insulator layer 13 is formed thereon (see also (a)).

포토리지스트(21)를 사용하여 이미 형성되어 있는 절연체층(13)을 식각해낸다(제3(나)도 참조). 이때 절연체층(13)의 식각공정은 원형애퍼쳐 패턴(pattern)으로 50~100㎛정도의 직경을 가지도록 형성되므로 매우 일반적인 자외선 노광장치에 의한 포토리지스트 패터닝으로 이루어질 수 있다.The photoresist 21 is used to etch away the already formed insulator layer 13 (see also third (b)). At this time, since the etching process of the insulator layer 13 is formed to have a diameter of about 50 ~ 100㎛ in a circular aperture pattern (pattern) it can be made by photoresist patterning by a very general ultraviolet exposure apparatus.

포토리지스트(21)를 제거하고 절연체층(13) 위에만 분리층(22)이 형성될 수 있도록 경사각도 10 ~ 20° 를 갖도록 전자빔 증착기를 사용하여 기판을 회전시키면서 알루미늄(Al)등으로 형성시킨다(제3(다)도 참조). 한편, 이때의 경사각도에 따라 절연체층 애퍼쳐내에 분리층 물질이 들어가는 것을 막아주는 조건이 요구되게 된다.The photoresist 21 is removed and formed of aluminum (Al) while rotating the substrate using an electron beam evaporator to have an inclination angle of 10 to 20 ° so that the separation layer 22 can be formed only on the insulator layer 13. (See also third (c)). On the other hand, according to the inclination angle at this time, a condition for preventing the separation layer material from entering the insulator layer aperture is required.

그 다음, 마이크로피 CVD(microwave CVD)방식에 의해서 다이아몬드를 사용하여 박막형태의 다이아몬드 캐소드(20)와 다이아몬드층(23)을 형성킨다(제3(라)도 참조).Then, the diamond cathode 20 and the diamond layer 23 in the form of a thin film are formed using diamond by the microwave CVD method (see also (d)).

최종적으로, 리프트 오프(lift off)공정에 의해 분리층(22)을 제거시키므로써 제3(마)도와 같이 절연체층 애퍼쳐내의 다이아몬드 캐소드(20)부분만 남기고 절연체층(13)위의 다이아몬드층(23)을 제거하여 본 발명에 의한 전계방출 캐소드의 제작을 완료하게 된다.Finally, by removing the separation layer 22 by a lift off process, the diamond layer on the insulator layer 13, leaving only the portion of the diamond cathode 20 in the insulator layer aperture as shown in FIG. (23) is removed to complete the fabrication of the field emission cathode according to the present invention.

이상의 공정으로 제작된 본 발명에 따른 전계방출 다이아몬드 캐소드는 400~7000℃온도에서 제작가능하며, 이렇게 제작된 다이아몬드 캐소드는 일함수 (work function)가 2.1eV정도이므로 금속팁 캐소드보다 매우 낮은 일함수값을 가지고 있다. 이에 따라 게이트 전극에 의한 강전계의 형성없이도 곧바로 애노드 전극에서 강전계를 형성시킬 수 있는 것이다.The field emission diamond cathode according to the present invention produced by the above process can be produced at a temperature of 400 ~ 7000 ℃, the diamond cathode thus produced is a work function value of about 2.1 eV is much lower than the metal tip cathode Have Accordingly, a strong electric field can be formed directly at the anode without forming a strong electric field by the gate electrode.

한편, 본 발명의 동작원리를 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the operation principle of the present invention will be described with reference to FIG.

전술한 방법으로 제작완성된 전계방출 캐소드를 사용하여 애노드 전극(17) 및 형광체층(16)이 형성된 페이스 플레이트 글라스(18)가 서로 대향된 상태에서 격벽(19)을 사이에 두고 X방향전극인 박막형 다이아몬드 캐소드(20)와 Y방향 전극인 애노드 전극(17)이 스트립(stripe)형상으로 대향교차된 상태에서 캐소드 전극(12)과 애노드 전극(17)사이에 전위차 200V정도가 유지되면 박막형 다이아몬드 캐소드 (20)의 표면에서 전자들이 방출되어 애노드 전극(17)위의 형광체층(16)에 충돌되므로써 원하는 화상표시를 수행하게 된다. 이때 애노드 전극(17)과 캐소드 전극(12)내에는 10-6~10-7torr정도의 고진공이 유지된 상태이다.Using the field emission cathode fabricated in the above-described manner, the face plate glass 18 on which the anode electrode 17 and the phosphor layer 16 are formed is opposed to each other, and the partition 19 is interposed therebetween. When the thin film-type diamond cathode 20 and the anode electrode 17 as the Y-direction electrode are opposed to each other in a stripe shape and the potential difference between the cathode electrode 12 and the anode electrode 17 is maintained at about 200V, the thin-film diamond cathode Electrons are emitted from the surface of 20 to impinge on the phosphor layer 16 on the anode electrode 17 to thereby perform the desired image display. At this time, the high vacuum of about 10 −6 to 10 −7 torr is maintained in the anode electrode 17 and the cathode electrode 12.

그리고, 전계방출 다이아몬드 캐소드는 방출된 전자들에 의한 잔류기체들의 이온 충돌현상에 의한 캐소드의 수명단축 문제점을 극복할 수 있도록 박막 캐소드 형상을 가지고 있다.In addition, the field emission diamond cathode has a thin film cathode shape to overcome the problem of shortening the lifetime of the cathode caused by ion collision of residual gases by the emitted electrons.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하지만, 이것이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다. 한편, 하기 실시예에서는 전계방출 표시장치의 전체적인 제조공정을 기술하지 않고 본 발명의 특징부인 전계방출 캐소드의 제조공정만을 기술하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which do not limit the scope of the present invention. Meanwhile, in the following examples, only the manufacturing process of the field emission cathode, which is a feature of the present invention, will be described without describing the entire manufacturing process of the field emission display device.

실시예 1Example 1

먼저 글래스 기판위에 크롬재질의 캐소드 전극을 전자빔 증착기를 사용하여제작하고 그위에 SiO2절연체층을 PECVD장비를 사용하여 제작하였다.First, a cathode electrode made of chromium material on a glass substrate was fabricated using an electron beam evaporator, and a SiO 2 insulator layer was fabricated on the glass substrate using PECVD.

그 다음, 포토리지스트를 사용하여 원형 애퍼쳐 패턴으로 70㎛정도의 직경을 가지도록 포토리지스트를 형성시키고 매우 일반적인 자외선 노광장치인 마스크 얼라이너(aligner)를 사용하여 포토리지스트 패터닝공정을 수행하여 상기 절연체층을 RIE장비를 사용하여 식각하였다.Next, the photoresist is formed using a photoresist to have a diameter of about 70 μm in a circular aperture pattern, and a photoresist patterning process is performed using a mask aligner, which is a very common ultraviolet exposure apparatus. The insulator layer was etched using RIE equipment.

포토리지스트를 제거한 다음, 전자빔 증착기를 사용하여 기판을 회전시키면서 경사각 15°로 알루미늄을 경사증착시켜 상기 절연체층위에 분리층을 제작하였다.After removing the photoresist, the separation layer was formed on the insulator layer by obliquely depositing aluminum at an inclination angle of 15 ° while rotating the substrate using an electron beam evaporator.

그후, 다이아몬드를 사용하여 500℃에서 마이크로파 CVD방식에 의해 박막형태의 다이아몬드 캐소드와 다이아몬드층을 제작하였다.Thereafter, diamond was used to form a thin film diamond cathode and diamond layer by microwave CVD at 500 ° C.

최종적으로, 리프트 오프공정에 의해 분리층을 제거하여 절연체층 애퍼쳐내의 다이아몬드 캐소드부분만 남기고 절연체층위의 다이아몬드층을 제거하여 본 발명에 의한 전계방출 캐소드의 제작을 완료하였다.Finally, the separation layer was removed by the lift-off process to remove the diamond layer on the insulator layer leaving only the diamond cathode portion in the insulator layer aperture to complete the fabrication of the field emission cathode according to the present invention.

상기 실시예를 통해 제작한 전계방출 캐소드를 전계방출 표시장치에 구성하여 사용해본 결과, 종래의 화상 표시판넬내에서 발생되던 이온충돌의 문제점을 극복할 수 있었으며 캐소드의 수명을 종래의 것보다 10,000시간에서 20,000시간까지 대폭 개선시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.As a result of constructing and using the field emission cathode fabricated in the above embodiment in the field emission display device, it was possible to overcome the problem of ion collision generated in the conventional image display panel, and the lifetime of the cathode was 10,000 hours. It can be seen that it can significantly improve up to 20,000 hours at.

그러므로, 본 발명의 방법으로 제작된 전계방출 캐소드는 제작공정 측면에서 패턴형성의 최소크기를 50㎛정도로 유지할 수 있으므로 대형화에 필요한 패턴 노광장치의 적용에 큰 문제점이 없으며 또한 게이트 전극을 사용하지 않으므로 제작공정을 종래보다 1/3가량 단순화시킬 수 있으며, 화상 표시장치로 적용하는데 필요한 저온공정의 다이아몬드 캐소드 제작공정을 사용함에 의해 일반적인 글래스 기반을 사용하므로써 제작 단가를 종래보다 30%이상 감소시킬 수 있다. 그리고 구조적 측면에서 종래의 화상 표시판넬내에서 발생되던 이온충돌의 문제점을 극복할 수 있으므로 캐소드의 수명을 종래의 10,000시간정도에서 20,000시간까지 대폭 개선시킬 수 있는 잇점이 있다.Therefore, the field emission cathode fabricated by the method of the present invention can maintain the minimum size of the pattern formation at about 50 μm in terms of the fabrication process, so there is no big problem in the application of the pattern exposure apparatus required for the enlargement and the gate electrode is not used. The process can be simplified by about a third, and the manufacturing cost can be reduced by 30% or more by using a general glass base by using a diamond cathode manufacturing process of a low temperature process required for application to an image display device. In addition, since the structure of the present invention can overcome the problem of ion collision generated in the conventional image display panel, the cathode life can be greatly improved from about 10,000 hours to about 20,000 hours.

제 1도는 종래의 방법에 따른 전계방출 캐소드를 갖는 전계방출 표시장치의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a field emission display device having a field emission cathode according to a conventional method,

제 2도는 본 발명의 방법에 따른 전계방출 캐소드를 갖는 전계방출 표시장치의 단면도이며,2 is a cross-sectional view of a field emission display device having a field emission cathode according to the method of the present invention,

도 3(가)∼(마)도는 본 발명에 따른 전계방출 캐소드의 제조공정도이다.3 (a) to (e) are process charts of the field emission cathode according to the present invention.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

1, 11: 기판 2, 12: 캐소드 전극1, 11: substrate 2, 12: cathode electrode

3, 13: 절연체층 4: 게이트 전극3, 13: insulator layer 4: gate electrode

5, 15: 진공 영역 6, 16: 형광체층5, 15: vacuum region 6, 16: phosphor layer

7, 17: 애노드 전극 8, 18: 페이스 플레이트 글라스7, 17: anode electrode 8, 18: face plate glass

9, 19: 격벽(spacer) 10: 원추형 캐소드9, 19: spacer 10: conical cathode

20: 다이아몬드 캐소드 21: 포토리지스트(P/R)20: diamond cathode 21: photoresist (P / R)

22: 분리층 23: 다이아몬드층22: separation layer 23: diamond layer

Claims (1)

전계방출 표시장치의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the field emission display device, a) 기판(11) 위에 캐소드 전극(12)을 형성시키고, 그 위에 원형 패턴의 애퍼쳐를 갖는 절연체층(13)을 형성시키는 공정;a) forming a cathode electrode 12 on the substrate 11 and forming an insulator layer 13 having an aperture of a circular pattern thereon; b) 포토레지스트(21)를 사용하여 상기 절연체층(13)을 식각시키는 공정;b) etching the insulator layer 13 using a photoresist 21; c) 포토레지스트(21)를 제거하고 절연체층(13) 위에 분리층(22)을 형성시키고, 분리층(22)의 형성공정은 기판을 회전시키면서 전자빔 증착기를 사용하여 10∼20°의 경사각을 갖도록 경사증착시키는 공정;c) The photoresist 21 is removed and the isolation layer 22 is formed on the insulator layer 13, and the formation process of the isolation layer 22 uses an electron beam evaporator to rotate the substrate while rotating the substrate. Gradient evaporation to have; d) 절연체층(13)의 애퍼쳐 내에 다이아몬드를 사용하여 마이크로파 CVD공정에 의해 400∼700℃의 온도에서 형성되는 박막의 다이아몬드 캐소드(20)와 다이아몬드층(23)을 형성시키는 공정; 및d) forming a diamond cathode 20 and a diamond layer 23 of a thin film formed at a temperature of 400 to 700 ° C. by a microwave CVD process using diamond in the aperture of the insulator layer 13; And e) 리프트 오프공정에 의해 분리층(22)을 제거시키는 공정으로 이루어치는 것을 특징으로 하는 전계방출 표시장치의 제조방법.and e) removing the separation layer (22) by the lift-off process.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464182B1 (en) * 1997-10-21 2004-12-31 나노-프로프리어터리, 인크. A cold cathode carbon film

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6252569B1 (en) * 1994-09-28 2001-06-26 Texas Instruments Incorporated Large field emission display (FED) made up of independently operated display sections integrated behind one common continuous large anode which displays one large image or multiple independent images
FR2726689B1 (en) * 1994-11-08 1996-11-29 Commissariat Energie Atomique FIELD-EFFECT ELECTRON SOURCE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, APPLICATION TO CATHODOLUMINESCENCE VISUALIZATION DEVICES
US6062368A (en) 1995-10-27 2000-05-16 Wilkinson Company, Inc. Automatic bottom-hinged intake door
KR100239688B1 (en) * 1995-11-20 2000-01-15 김영환 Manufacturing method of micro tip of field emission display
US6042900A (en) * 1996-03-12 2000-03-28 Alexander Rakhimov CVD method for forming diamond films
DE19613713C1 (en) * 1996-03-29 1997-08-21 Fraunhofer Ges Forschung Field emission electron source manufacturing method
RU2126187C1 (en) * 1996-11-01 1999-02-10 Закрытое акционерное общество "Техно-ТМ" Flat device for displaying information
KR100325074B1 (en) * 1998-10-29 2002-06-26 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 Field emission display device and manufacturing method
KR100296879B1 (en) * 1999-06-18 2001-07-12 김순택 Manufacturing method of field emission display
GB9919737D0 (en) * 1999-08-21 1999-10-20 Printable Field Emitters Limit Field emitters and devices
KR100472007B1 (en) * 2002-08-19 2005-03-10 주식회사 코오롱 Microorganism producing hyaluronic acid and method of producing hyalironic acid using thereof
JP2010225297A (en) * 2009-03-19 2010-10-07 Futaba Corp Method of manufacturing cold cathode electron source, and cold cathode electron source

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0589786A (en) * 1991-09-26 1993-04-09 Mitsubishi Electric Corp Display apparatus and its manufacture
US5202571A (en) * 1990-07-06 1993-04-13 Canon Kabushiki Kaisha Electron emitting device with diamond

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2609602B2 (en) * 1987-02-23 1997-05-14 キヤノン株式会社 Electron emitting device and method of manufacturing the same
FR2634059B1 (en) * 1988-07-08 1996-04-12 Thomson Csf AUTOSCELLED ELECTRONIC MICROCOMPONENT IN VACUUM, ESPECIALLY DIODE, OR TRIODE, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
US5007873A (en) * 1990-02-09 1991-04-16 Motorola, Inc. Non-planar field emission device having an emitter formed with a substantially normal vapor deposition process
US5138237A (en) * 1991-08-20 1992-08-11 Motorola, Inc. Field emission electron device employing a modulatable diamond semiconductor emitter
US5258685A (en) * 1991-08-20 1993-11-02 Motorola, Inc. Field emission electron source employing a diamond coating
JP3255960B2 (en) * 1991-09-30 2002-02-12 株式会社神戸製鋼所 Cold cathode emitter element
US5199918A (en) * 1991-11-07 1993-04-06 Microelectronics And Computer Technology Corporation Method of forming field emitter device with diamond emission tips
JP3210149B2 (en) * 1993-08-23 2001-09-17 日本特殊陶業株式会社 Electron emitting device and method of manufacturing electron emitting device
JP3269065B2 (en) * 1993-09-24 2002-03-25 住友電気工業株式会社 Electronic device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5202571A (en) * 1990-07-06 1993-04-13 Canon Kabushiki Kaisha Electron emitting device with diamond
JPH0589786A (en) * 1991-09-26 1993-04-09 Mitsubishi Electric Corp Display apparatus and its manufacture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100464182B1 (en) * 1997-10-21 2004-12-31 나노-프로프리어터리, 인크. A cold cathode carbon film

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Publication number Publication date
JPH0855574A (en) 1996-02-27
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FR2723255B1 (en) 1998-02-13
KR960005736A (en) 1996-02-23

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